Prometheus P450 Drone per ricerca scientifica e insegnamento - AI Open Source Orinnx SpireCV Piattaforma di sviluppo programmabile industriale Kit drone fai da te

Panoramica

IL Prometheus P450 Drone per la ricerca scientifica e l'insegnamento è un completo piattaforma di sviluppo open source progettato per applicazioni accademiche e di ricerca. Costruito sul robusto telaio F450, questo drone quadrirotore integra hardware all'avanguardia, tra cui il computer di bordo NVIDIA Jetson Orin NX con potenza di elaborazione 100 TOPS, telecamere di profondità e tracciamento Intel RealSense, LiDAR 2D e una batteria ad alta capacità da 5000 mAh. Supportando modalità di controllo avanzate, visualizzazione in tempo reale e pianificazione del percorso con algoritmi di visione SpireCV ed EGO-Planner, offre versatilità per applicazioni ad alta precisione indoor e outdoor. Ulteriori funzionalità includono l'evitamento autonomo degli ostacoli, il tracciamento del codice QR e l'integrazione perfetta con il sistema Prometheus Ground Station, rendendolo uno strumento potente per lo sviluppo dell'intelligenza artificiale, l'istruzione e la programmazione UAV.

Caratteristiche principali

1. Telaio robusto
   Costruito sul robusto telaio del quadricottero F450 per una stabilità affidabile.

2. Calcolo ad alte prestazioni
   Dotato di NVIDIA Jetson Orin NX che offre 100 TOPS di potenza di elaborazione AI.

3. Sensori avanzati
   Include telecamere Intel RealSense D435i e T265, LiDAR 2D e moduli di flusso ottico.

4. Posizionamento preciso
   Posizionamento Viobot abilitato RTK, GPS e SLAM per una maggiore precisione.

5. Modalità di controllo versatili
   Supporta 8 modalità di controllo, tra cui posizione, velocità e tracciamento della traiettoria.

6. Piattaforma Open Source
   Basato su ROS con ampie interfacce di sviluppo secondarie.

7. Stazione di terra integrata
   Stazione di terra Prometheus per monitoraggio, controllo e visualizzazione in tempo reale.

8. Applicazioni interne/esterne
   Progettato per un utilizzo ad alta precisione in ambienti sia interni che esterni.

9. Batteria potente
   Batteria ad alta capacità da 5000 mAh per un funzionamento prolungato.

10. Espandibile e programmabile
    Supporta MATLAB Simulink e SpireCV SDK per lo sviluppo di algoritmi personalizzati.

Specifiche

Parametri hardware

Specifiche del drone

Categoria	Dettagli
Tipo di drone	Quadriciclo
Peso al decollo (circa)	2,044 kg (batteria inclusa)
Passo diagonale	410mm
Dimensioni	Lunghezza: 290mm, Larghezza: 290mm, Altezza: 240mm
Peso massimo al decollo	2,2 kg
Tempo di passaggio	Circa 10 minuti
Precisione del passaggio del mouse	Posizionamento RTK: Verticale ±0,15 m, Orizzontale ±0,1 m
Posizionamento GPS	Verticale ±0,5 m, Orizzontale ±0,8 m
Precisione T265	±0.05 minuti
Temperatura di esercizio	da 6°C a 40°C

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Computer di bordo - Allspark

Categoria	Dettagli
Nome	Computer di bordo Allspark-Orin NX
Modello	IA160_V1
Peso	Circa 188 g
Dimensioni	102,5 mm × 62,5 mm × 31 mm (inclusa la ventola)
Processore	Scheda grafica NVIDIA Jetson Orin NX
Memoria	LPDDR5 da 16 GB
Potenza di calcolo	100 TOP
Scheda grafica	32 Tensor Core, GPU con architettura NVIDIA Ampere a 1024 core
processore	CPU Arm® Cortex®-A78AE v8.2 a 8 core a 64 bit (cache L2 da 2 MB + L3 da 4 MB)
Unità SSD	128 GB (interfaccia M.2 integrata, espandibile)
Etereo	100 Mbps x2 (una porta indipendente, una porta switch)
Wifi	2,4 GHz

Computer di bordo - Viobot

Categoria	Dettagli
Nome	Viobot
Peso	94g
Dimensioni	82 mm × 75 mm × 23 mm
Processore	RK3588
Memoria	4GB
Potenza di calcolo	Circa 5 TOPS
Archiviazione (eMMC)	16 GB
Etereo	1000Mbps (adattativo)
Wifi	2,4 GHz

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Batteria di potenza

Categoria	Dettagli
Dimensioni	130 mm × 65 mm × 40 mm
Peso	470g
Tensione di interruzione della carica	16,8 V
Tensione nominale	14,8 V
Capacità nominale	5000mAh

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Controllo remoto

Categoria	Dettagli
Modello	AMOVLAB QE-2
Tensione di esercizio	4.5V - 9V
Canali	8
Potenza di trasmissione	<20dBm
Peso	410g
Dimensioni	179 mm × 81 mm × 161 mm

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Collegamento di comunicazione

Categoria	Dettagli
Modello	Mini Omero
Frequenza	Banda inferiore a 1G
Tensione di esercizio	12V
Distanza di trasmissione	1200 metri
Larghezza di banda	7 MHz

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Caricabatterie

Categoria	Dettagli
Tensione di ingresso	Corrente continua 9V - 12V
Potenza massima in uscita	25W
Corrente di uscita massima	1500mA
Precisione dello schermo	±10mV
Dimensioni	81 mm × 50 mm × 20 mm
Peso	76g

Telecamera di profondità

Categoria	Dettagli
Modello	Fotocamera di profondità Intel® RealSense™ D435i
Tecnologia di profondità	Stereo IR attivo
Tecnologia di imaging di profondità	Otturatore globale
Campo visivo di profondità (HxV)	86°×57° (±3°)
Profondità Risoluzione e FPS	1280x720, 90 FPS (massimo)
Tecnologia di imaging RGB	Tapparella avvolgibile
Risoluzione RGB e FPS	1920x1080, 30 FPS (massimo)
Campo visivo RGB (HxV)	69°×42° (±1°)
Distanza minima di profondità	0,105m
Portata massima	Circa 10m
Dimensioni	Lunghezza: 90mm, Larghezza: 25mm, Altezza: 25mm
Peso	72g

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Telecamera stereo

Categoria	Dettagli
Modello	Telecamera di tracciamento Intel® RealSense™ T265
Sensore di profondità	Doppia fotocamera (sinistra e destra)
Risoluzione della profondità	848x800
Gamma di profondità	Da 0,2 a 5 metri
Risoluzione della fotocamera	800x848 (per telecamera)
Frequenza dei fotogrammi	30 fotogrammi al secondo
Formato immagine	Anno 8
Interfaccia dati	Tipo USB 3.1 Gen 1 Tipo-C
Peso	55g
Dimensioni	Lunghezza: 108 mm, Larghezza: 25 mm, Altezza: 13 mm

Modulo di flusso ottico

Categoria	Dettagli
Peso	5,0 g
Dimensioni	29 mm × 16,5 mm × 15 mm
Campo di misura	0,01m - 8m
Campo visivo orizzontale	6°
Campo visivo verticale	42°
Energia	500mW
Tensione di esercizio	Da 4,0 V a 5,5 V
Distanza di lavoro effettiva	>80mm
Interfaccia di uscita	UART

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Sensore LiDAR

Categoria	Dettagli
Modello	Sensore LiDAR S3M1-R2
Scenari applicativi	Adatto per ambienti interni ed esterni, affidabile capacità anti-luce solare (≥80Klux)
Campo di misura	Oggetti bianchi: 0,05 m~40 m (70% di riflettività)
	Oggetti neri: 0,05 m~15 m (riflettenza 10%)
	Oggetti neri: 0,05 m~5 m (2% di riflettività)
Precisione angolare	da 0° a 1,5°
Frequenza di campionamento	32 kHz
Frequenza di scansione	Tipico: 10Hz, 10~20Hz
Risoluzione angolare	Tipico: 0,1125°, 0,1125°~0,225°
Interfaccia di comunicazione	Interfaccia UART TTL
Tasso di trasmissione	1 milione
Precisione della portata	±30mm
Risoluzione della distanza	10 millimetri
Tensione di alimentazione	5V
Peso	Circa 115 g
Temperatura di esercizio	Temperatura: da 10°C a 40°C

Parametri software

Computer di bordo

Categoria	Dettagli
Modello	Il ritorno di Jetson Orin
Versione Cuda	11.4.315
Sistema operativo	Versione 20.04 di Ubuntu
SDK di RealSense	2.50.0
Nome utente	amore
Versione ROS	noetico
Password	amore
Versione OpenCV	4.7.0
Versione L4T	35.2.1
Versione Realsense ROS	2.3.2
Versione Jetpack	5.1

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Software Prometeo

Categoria	Dettagli
Versione	versione 2.0

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Sistema di stazione di terra Prometheus

Categoria	Dettagli
Versione	v1.24.01.08 (basato sui record Wiki ufficiali)

Lista imballaggio

Nome	Modello	Quantità/Unità
Telaio	MFP_V1	1
Controllore di volo	Pixhawk 6C	1
Controllo remoto	Amovlab QE-2	1
Modulo di comunicazione	Mini Omero	2 paia
Quadro di distribuzione dell'energia	/	1
ESC	ESC 4 in 1	1
Modulo di flusso ottico	MTF-01	1
Motore	2312 960kV	4
Eliche	10 pollici	2 paia
Computer di bordo	Allspark Orin NX	1
Telecamera di profondità stereo	Intel D435i	1
Telecamera di profondità stereo	Intel T265	1
Sensore LiDAR	S3M1-R2	1
Batteria	Batteria FB45 4S 5000mAh	1
Modulo GPS	M8N GPS	1
Modulo RTK	Antenna RTK	1
Cavo antenna GNSS	Cavo antenna GNSS	1
Caricabatterie	PD60	1
Cavo di rete	1,5 metri	1
Corda di sicurezza	50 metri	1
Cavo dati	Tipo A a Tipo C	2
Certificato	/	1 foglio

Note:

Forniamo anche modelli di computer di bordo Viobot. Per i dettagli, contattare il servizio clienti.

Nome del pacchetto	configurazione 2	configurazione 3
Nome del modello	P450_Viobot	P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i
Scenari di utilizzo	Interno: √ Esterno: √	Interno: √ Esterno: √
Piattaforma di volo	Modello F450	Modello F450
Computer di bordo	Viobot: √ Allspark2: ×	Viobot: × Allspark2: √
Metodi di posizionamento	Distanza: √	Segnale GPS: √
Telecamera di profondità	Italiano:	Italiano:
Sensore LiDAR	S3M1-R2: ×	S3M1-R2: √
Uso consigliato	Controllo interno ed esterno	Utilizzo ad alta precisione per interni ed esterni
Caratteristiche	Applicazioni di controllo UAV	Applicazioni di controllo UAV, tracciamento visivo, evitamento ostacoli visivi, creazione di mappe RTAB, creazione di mappe Octomap, evitamento ostacoli LiDAR

Dettagli

Piattaforma di sviluppo di droni di ricerca Prometheus 450

Telaio F450

• Struttura robusta e affidabile con elevata stabilità.

Elaborazione potente

• Fornisce fino a 100 TOPS di potenza di calcolo in virgola mobile.

Trasmissione e controllo delle immagini integrati

• Combina i segnali del controller in un modulo di trasmissione delle immagini integrato, raggiungendo una distanza di trasmissione fino a 1 km.

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Prometeo 450 (abbreviato in P450) è un quadricottero di medie dimensioni progettato per applicazioni sia indoor che outdoor. Basato sulla piattaforma F450, integra un LiDAR 2D, telecamere di profondità stereo e altri sensori avanzati. È dotato di algoritmi visivi SpireCV e del sistema di droni autonomi Prometheus per ottenere il tracciamento del bersaglio e la pianificazione del percorso.

Grazie all'aggiunta della pianificazione del percorso EGO-Planner e delle funzionalità della stazione di terra professionale Prometheus, supporta la visualizzazione in tempo reale, operazioni semplificate e una rapida distribuzione.

Applicazione di controllo dei droni

Il modulo di controllo del drone funge da "ponte" tra algoritmi software e droni, fornendo mantenimento della posizione iniziale, mantenimento del waypoint, discesa, movimento e altri stati di controllo. Include sei modalità di sottocontrollo per il controllo ibrido di posizione, velocità e posizione-velocità in un frame inerziale e corporeo, insieme a modalità di tracciamento della traiettoria e controllo a spirale, per un totale di otto modalità di controllo.

Tracciamento dei punti tramite codice QR per interni/esterni (Libreria Vision SpireCV)

Utilizza la libreria di visione SpireCV per i programmi di riconoscimento dei codici QR e si integra con l'interfaccia di controllo Prometheus. In abbinamento alla stazione di terra professionale, realizza la funzionalità di tracciamento dei punti dei codici QR in ambienti interni ed esterni.

EGO-Planner per interni/esterni

Supporta diversi input hardware, come telecamere di profondità o LiDAR 2D. Integra l'algoritmo di pianificazione del percorso EGO-Planner per ottenere l'evitamento degli ostacoli e fornisce l'algoritmo di mappatura Octomap. In combinazione con la stazione di terra professionale, consente la pianificazione autonoma del percorso.

Sistema software Prometheus V2

La piattaforma di sviluppo è basata sul framework open source ROS e Prometheus, con funzioni avanzate e capacità integrate. Fornisce numerose interfacce di sviluppo secondarie per uno sviluppo efficiente. Supporta input di dati come informazioni sulla posizione, modalità di volo, stato della batteria, IMU e sensori di rilevamento dello stato del drone, offrendo dati per posizione, velocità, accelerazione e controllo della postura. Include anche esempi di interfacce di sviluppo secondarie.

Inoltre, il sistema è dotato di funzioni di sicurezza per la discesa autonoma e l'elusione degli ostacoli in caso di emergenza, riducendo i rischi e garantendo operazioni più sicure.

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Libreria Vision SpireCV

La libreria di visione SpireCV è un SDK specializzato progettato per sistemi di visione intelligenti. Le sue caratteristiche principali includono controllo drone/telecamera, archiviazione video, spinta, tracciamento target, riconoscimento e tracciamento. Fornisce agli sviluppatori di sistemi di droni intelligenti elevata efficienza, precisione e interfacce senza soluzione di continuità.

Questo modello supporta specificamente le funzionalità di tracciamento dei punti e di evitamento degli ostacoli basate su YOLO.

Sistema di stazione di terra Prometheus

La stazione di terra Prometheus è un'interfaccia interattiva per droni, sviluppata utilizzando Qt e basata sul sistema Prometheus. La stazione di terra utilizza la comunicazione TCP/UDP, evitando le complesse configurazioni della comunicazione multi-macchina ROS1.

Questa stazione di terra consente agli utenti di replicare rapidamente varie funzioni del sistema Prometheus, consentendo il monitoraggio in tempo reale dello stato del drone. Supporta anche operazioni come il decollo, l'atterraggio e il controllo della posizione con un clic.

Matlab Toolbox (facoltativo)

Matlab toolbox è uno dei sottomoduli del progetto Prometheus. Questo modulo fornisce molteplici programmi di esempio per algoritmi di controllo UAV che utilizzano Simulink. Tramite Matlab ROS Toolbox, stabilisce un collegamento di comunicazione tra Matlab (Simulink) e ROS.

Viene utilizzato principalmente per la progettazione, il collaudo e lo sviluppo secondario di algoritmi di controllo UAV e algoritmi di controllo sciame, nonché per la progettazione di controller. Supporta lo sviluppo secondario tramite programmi e interfacce Matlab/Simulink. Consente simulazioni ed esperimenti in tempo reale (senza dover scaricare programmi sul drone), offrendo numerosi algoritmi di esempio.

Modulo di posizionamento Viobot

(Applicabile ai modelli P450 Viobot)

Viobot utilizza il chip nazionale RK3588 di Rockchip, dotato di 6 TOPS di potenza di calcolo e del 70% di prestazioni residue.Viobot offre una maggiore apertura, consentendo l'accesso diretto ai suoi dati IMU per eseguire algoritmi SLAM personalizzati. Le sue prestazioni di posizionamento sono stabili, sufficientemente aperte e possono essere considerate una buona alternativa nazionale al T265, soddisfacendo le esigenze di localizzazione dei clienti.